Antigen-spezifische memory B-Lymphozyten in der Transplantation - Immunophänotypisierung im Impfmodell und die Rolle von memory B- Lymphozyten in der Immunantwort

Theiner, Simon Johannes (2022): Antigen-spezifische memory B-Lymphozyten in der Transplantation - Immunophänotypisierung im Impfmodell und die Rolle von memory B- Lymphozyten in der Immunantwort. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Antigen-spezifische memory B-Lymphozyten in der Transplantation - Immunophänotypisierung im Impfmodell und die Rolle von memory B-Lymphozyten in der Immunantwort In der Therapie des terminalen Organversagens, stellt die Transplantation solider Organe die derzeit beste Therapieoption dar. Das Langzeitüberleben des Grafts ist jedoch noch immer nicht zufriedenstellend. Es hat sich herausgestellt, dass memory B-Lymphozyten gegen diverse Alloantigene des Grafts bereits vor einer Transplantation im Empfänger präformiert sein können, jedoch mit der üblichen Antikörperdiagnostik nicht detektiert werden. Deshalb sollte das Vorhandensein und die Rolle dieser präformierten memory B-Lymphozyten im klinischen Outcome von Nierentransplantationspatienten untersucht werden. Dazu wurde zunächst ein Spender-spezifischer total-IgG ELISpot durchgeführt. Zusätzlich konnten wir anhand einer umfangreichen Immunophänotypisierung gesunder Probanden mittels FACS, die Effekte einer Antigen-spezifischen Stimulation untersuchen. Dabei wurde durch Depletion und Anreicherung die Rolle der memory B-Lymphozyten in der immunologischen Reaktion in vitro näher beleuchtet. Die Auswertungen des total-IgG ELISpot zeigte, dass der verwendete Assay in unserem Ansatz der Antikörperdiagnostik in Bezug auf eine Abstoßungsreaktion unterlegen ist. Wir konnten jedoch ein FACS-Panel erstellen und etablieren, mit dem sich sowohl Subpopulationen der B-Lymphozyten, als auch der T-Lymphozyten untersuchen ließen. Durch die Stimulation mit R848 und Il-2 konnte eine Differenzierung der memory B-Lymphozyten zu ASC erreicht werden. Dieser Effekt zeigte sich ebenfalls bei der Antigen-spezifischen Stimulation mit adjuvansfreiem HBs-Antigen. Durch die Messung von IFN-γ produzierenden Zellen konnten wir zeigen, dass die Immunantwort der B- und T-Lymphozyten parallel abläuft und die Aktivierung der T-Lymphozyten auch nach 96h signifikant messbar bleibt. Eine Depletion oder Anreicherung von memory B-Lymphozyten führt zu teils deutlich veränderten Effekten der Stimulation in den Leukozytensubpopulationen. Einerseits konnten wir einen hemmenden Effekt der memory B-Lymphozyten auf die IFN-γ Produktion der CD4+ und CD8+ T-Lymphozyten beobachten, andererseits auch eine verstärkte Proliferation der depletierten Subpopulation. Abschließend konnten durch unsere IFN-γ Messungen eine Produktion in allen identifizierten B-Lymphozyten-Subpopulationen nachgewiesen werden, die durch unsere Stimulationen zusätzlich erhöht werden konnte. Eine Verwendung des FACS-Panels zur Immunophänotypisierung sollte in einem Spender-spezifischen Ansatz fortgesetzt werden, um weitere Interaktionen identifizieren zu können und das Verständnis der Transplantationsimmunologie zu verbessern. Ebenfalls könnte durch weitere Untersuchungen der memory B-Lymphozyten und der IFN-γ Produktion in B-Lymphozyten Fortschritte in der Immunologie gemacht werden.

Abstract

Antigen-specific memory B-lymphocytes in transplantation - immunophenotyping in a vaccination model and the role of memory B-lymphocytes in the immune response In the therapy of terminal organ insufficiency, the transplantation of solid organs is the best treatment. There are no satisfactory longtime survival rates of the allografts yet. Though these are not detected by conventional antibody diagnostics, it has been shown that, alloreactive memory B-Cells against the graft may be preexistent in transplant recipients. Thus, we wanted to investigate the existence and the role of preformed memory B-lymphocytes in clinical outcomes of recipients of a kidney transplant. For this purpose, a donor-specific total-IgG ELISpot was first performed. Additionally, we were able to study the effects of an antigen-specific stimulation, by extensive immunophenotyping of healthy individuals via a FACS-Assay. The role of memory B-lymphocytes in the immunological reaction in vitro was examined more detailed by the means of depletion and enrichment. The evaluation of the total-IgG ELISpot showed that the assay used in our first approach was inferior to the antibody diagnostics with regard of transplant rejection. However, we were able to create and establish a FACS panel with which subpopulations of both B lymphocytes and T lymphocytes could be examined. By stimulating with R848 and II-2, a differentiation of the memory B-lymphocytes to ASC could be achieved. This effect was also shown in the antigen-specific stimulation with adjuvant-free HBs-antigen. By the identification of IFN-γ producing cells, we were able to show, that the immune response pf the B- and T-lymphocytes takes place side by side and the activation of the T lymphocytes remains significantly measurable even after 96 hours. Depletion or enrichment of memory B-lymphocytes leads to partly significantly changed effects of the stimulations in the leukocyte subpopulations. At the one hand, we were able to observe an inhibitory effect of the memory B-lymphocytes on the IFN-γ production of CD4+ and CD8+ T-lymphocytes, on the other hand, an increased proliferation of the depleted subpopulation was depicted. Finally, our IFN-γ measurements showed production in all identified B-lymphocyte subpopulations, which could be additionally increased by our stimulations. Use of the FACS panel for immunophenotyping should be continued in a donor-specific approach in order to identify further interactions and improve understanding of the transplant immunology. Further studies of the memory B-lymphocytes and the IFN-γ production in B-lymphocytes could also lead to knowledge and progress in immunology.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: memory B-Lymphozyten
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 21. Juli 2022
• 1. Bericht­erstatter:in: Bazhin, Alexandr